前提
之前很長一段時間關注JDK協程庫的開發進度，但是前一段時間比較忙很少去查看OpenJDK官網的內容。Java協程項目Loom（因為項目還在開發階段，OpenJDK給出的官網https://openjdk.java.net/projects/loom中只有少量Loom項目相關的信息）已經在2018年之前立項，目前已經發布過基於JDK17編譯和JDK18編譯等早期版本，筆者在下載Loom早期版本的時候只找到JDK18編譯的版本：
由於該JDK版本過高，目前可以使用主流IDE導入Loom-JDK-18+9進行代碼高亮和語法提醒，暫時找不到方法進行編譯，暫時使用該JDK執行目錄下的的javac命令腳本進行編譯，使用java命令腳本運行。
Loom項目簡單介紹
Loom - Fibers, Continuations and Tail-Calls for the JVM
Loom項目的標題已經凸顯了引入的三大新特性：
Fibers：幾年前看過當時的Loom項目的測試代碼就是使用Fiber這個API（現在這個API已經被移除），意為輕量級線程，即協程，又稱為輕量級用戶線程，很神奇的是在目前的JDK中實際上稱為Virtual Thread（虛擬線程）Continuations：直譯為"連續"，實現上有點像閉包，參考不少資料，尚未准確理解其具體含義，感覺可以"粗暴"解讀為"程序接下來要執行什么"或者"下一個要執行的代碼塊"Tail-Calls：尾調用VM級別支持
三個新特性不詳細展開，目前只是EA版本，還存在修改的可能性，所以也沒必要詳細展開。
Virtual Thread使用
當前版本Loom項目中協程使用並沒有引入一個新的公開的虛擬線程VirtualThread類，雖然真的存在VirtualThread，但這個類使用default修飾符，隱藏在java.lang包中，並且VirtualThread是Thread的子類。協程的創建API位於Thread類中：
使用此API創建協程如下：
public static void main(String[] args) {
Thread fiber = Thread.startVirtualThread(() -> System.out.println("Hello Fiber"));
}
從當前的源碼可知：
VirtualThread會通過Thread.currentThread()獲取父線程的調度器，如果在main方法運行，那么上面代碼中的協程實例的父線程就是main線程- 默認的調度器為系統創建的
ForkJoinPool實例（VirtualThread.DEFAULT_SCHEDULER），輸入的Runnable實例會被封裝為RunContinuation，最終由調度器執行 - 對於
timed unpark（正在阻塞，等待喚醒）的協程，使用系統創建的ScheduledExecutorService實例進行喚醒 - 這個靜態工廠方法創建完協程馬上運行，返回的是協程實例
如果按照上面的Thread.startVirtualThread()方法去創建協程，顯然無法定義協程的名稱等屬性。Loom項目為Thread類引入了建造者模式，比較合理地解決了這個問題：
// 創建平台線程建造器，對應於Thread實例
public static Builder.OfPlatform ofPlatform() {
return new ThreadBuilders.PlatformThreadBuilder();
}
// 創建虛擬線程建造器，對應於VirtualThread
public static Builder.OfVirtual ofVirtual() {
return new ThreadBuilders.VirtualThreadBuilder();
}
簡單說就是：
ofPlatform()方法用於構建Thread實例，這里的Platform Thread（平台線程）其實就是JDK1.0引入的線程實例，普通的用戶線程ofVirtual()方法用於構建VirtualThread實例，也就是構建協程實例
這兩個建造器實例的所有Setter方法鏈展開如下：
public static void main(String[] args) {
Thread.Builder.OfPlatform platformThreadBuilder = Thread.ofPlatform()
// 是否守護線程
.daemon(true)
// 線程組
.group(Thread.currentThread().getThreadGroup())
// 線程名稱
.name("thread-1")
// 線程名稱前綴 + 起始自增數字 => prefix + start,下一個創建的線程名稱就是prefix + (start + 1)
// start > 0的情況下會覆蓋name屬性配置
.name("thread-", 1L)
// 是否啟用ThreadLocal
.allowSetThreadLocals(false)
// 是否啟用InheritableThreadLocal
.inheritInheritableThreadLocals(false)
// 設置優先級
.priority(100)
// 設置線程棧深度
.stackSize(10)
// 設置未捕獲異常處理器
.uncaughtExceptionHandler(new Thread.UncaughtExceptionHandler() {
@Override
public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
}
});
// thread-1
Thread firstThread = platformThreadBuilder.unstarted(() -> System.out.println("Hello Platform Thread First"));
// thread-2
Thread secondThread = platformThreadBuilder.unstarted(() -> System.out.println("Hello Platform Thread Second"));
Thread.Builder.OfVirtual virtualThreadBuilder = Thread.ofVirtual()
// 協程名稱
.name("fiber-1")
// 協程名稱前綴 + 起始自增數字 => prefix + start,下一個創建的協程名稱就是prefix + (start + 1)
// start > 0的情況下會覆蓋name屬性配置
.name("fiber-", 1L)
// 是否啟用ThreadLocal
.allowSetThreadLocals(false)
// 是否啟用InheritableThreadLocal
.inheritInheritableThreadLocals(false)
// 設置調度器,Executor實例,也就是調度器是一個線程池,設置為NULL會使用VirtualThread.DEFAULT_SCHEDULER
.scheduler(null)
// 設置未捕獲異常處理器
.uncaughtExceptionHandler(new Thread.UncaughtExceptionHandler() {
@Override
public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
}
});
// fiber-1
Thread firstFiber = virtualThreadBuilder.unstarted(() -> System.out.println("Hello Platform Virtual First"));
// fiber-2
Thread secondFiber = virtualThreadBuilder.unstarted(() -> System.out.println("Hello Platform Virtual Second"));
}
這里可以發現一點，就是建造器是可以復用的。如果想用建造器創建同一批參數設置相同的線程或者協程，可以設置name(String prefix, long start)方法，定義線程或者協程的名稱前綴和一個大於等於0的數字，反復調用Builder#unstarted(Runnable task)方法就能批量創建線程或者協程，名稱就設置為prefix + start、prefix + (start + 1)、prefix + (start + 2)以此類推。協程創建基本就是這么簡單，運行的話直接調用start()方法：
public class FiberSample2 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Thread.ofVirtual()
.name("fiber-1")
.allowSetThreadLocals(false)
.inheritInheritableThreadLocals(false)
.unstarted(() -> {
Thread fiber = Thread.currentThread();
System.out.printf("[%s,daemon:%s,virtual:%s] - Hello World\n", fiber.getName(),
fiber.isDaemon(), fiber.isVirtual());
}).start();
// 主線程休眠
Thread.sleep(Long.MAX_VALUE);
}
}
目前無法在主流IDE編譯上面的類，所以只能使用該JDK目錄下的工具編譯和運行，具體如下：
# 執行 - 當前目錄I:\J-Projects\framework-source-code\fiber-sample\src\main\java
(1)編譯：I:\Environment\Java\jdk-18-loom\bin\javac.exe I:\J-Projects\framework-source-code\fiber-sample\src\main\java\cn\throwx\fiber\sample\FiberSample2.java
(2)執行main方法：I:\Environment\Java\jdk-18-loom\bin\java.exe cn.throwx.fiber.sample.FiberSample2
這里也看出了一點，所有的協程實例的daemon標識默認為true且不能修改。
小結
如果用嘗鮮的角度去使用Loom項目，可以提前窺探JVM開發者們是如何基於協程這個重大特性進行開發的，這對於提高學習JDK內核代碼的興趣有不少幫助。從目前來看，對於協程的實現Loom項目距離RELEASE版本估計還有不少功能需要完善，包括新增API的穩定性，以及協程是否能夠移植到原有的JUC類庫中使用（當前的Loom-JDK-18+9沒有對原來的線程池等類庫進行修改）等問題需要解決，所以在保持關注的過程中靜心等待吧。
（e-a-20210818 c-2-d）